Katedra stavebních hmot a hornického stavitelství VŠB - Technická univerzita Ostrava Pavel Mec

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Katedra stavebních hmot a hornického stavitelství VŠB - Technická univerzita Ostrava Pavel Mec"

Marek Duda
5 lat temu
Przeglądów:

1 1 Katedra stavebních hmot a hornického stavitelství VŠB - Technická univerzita Ostrava

2 Vlivem okolního prostředí a různých druhý zatížení dochází v materiálech k fyzikálním změnám Díky těmto pochodům se konstrukční prvky přetvářejí Dochází ke změnám napětí doprovázeným změnami tvaru Změny tvaru (deformace) narozdíl od napětí jsme schopni měřit

3 Deformace pružné (elastické) Okamžité pružné deformace vznikají při vnesení napětí, při odstranění napětí vymizí Dopružování (zpožděná pružnost), nastává opožděně a po odstranění napětí postupně vymizí, často vzniká u polymerů a materiálů schopných rozptylovat elastickou energii (kaučuk, sklo, olovo)

4 Deformace nepružné (plastické, viskoplastické, dotvarování) Po odstranění zatížení deformace zůstává Mohou vznikat okamžitě po překročení meze kluzu materiálu Časově závislé deformace, především dotvarování (dřevo, beton)

5 Účely měření deformací Stanovení průběhu napětí v konstrukcí Případy složitých a staticky náročných soustav Více spojených materiálů (zesilování, vlepování výztuže) Ověření statického modelu (nutná znalost materiálových parametrů) Diagnostika staveb, poškození konstrukce, poklesy podloží Monitorování staveb - mosty, jaderné elektrárny, stavby na poddolovaném území

6 Poklesem způsobené naklonění kostela v Karviné

7 Metody měření posunů a deformací Měření konstrukce nebo konstrukčního prvku Mechanické měřící prostředky - posuvná měřidla, průhyboměry, indikátorové hodinky Hydrostatické měřící prostředky - hadicové vodováhy Optické měřící prostředky - nivelační přístroje, totální stanice, zpracování obrazu, GPS, laser Měření napěťových poĺı a deformací Křehké laky - vnikají trhliny v místě siločar Metoda Moiré - pravidelná mřížka na deformovaném prvku je porovnávána s nedeformovanou Fotoelasticimetrie - Pomocí polarizovaného světla Digital image correlation - porovnávání dvou snímků před a po deformaci metodami zpracování obrazu

8 Metody měření posunů a deformací Měření na zvolené části prvku nebo konstrukce Lokální měření - označována jako tenzometrická Strunové tenzometry Odporové tenzometry Měření pomocí optických vláken

9 Mechanické tenzometry Tyčkový tenzometr Trny uchycené přímo na konstrukcí Využívá se k měření konstrukcí větší délky - sloupy, pruty příhradových nosníků

10 Mechanické tenzometry Můstkový příložný tenzometr Dvě nosníčkové soustavy spojené pružinami Měření na vzdálenost mm (500mm) Indikátorové hodinky s rozlišením 0,001mm

11 Mechanické tenzometry Strunový tenzometr Využíván pro dlouhodobé sledování díky své stálosti a citlivosti Princip určování frekvence vlastních kmitů ocelové předepjaté struny f = 1 Eε 2l ρ Struna je nejprve rozkmitána pulsem do cívky Následně je cívka přepnuta na indukční snímač V cívce je indukováno napětí o shodném kmitočku jaký má struna ε = k(f 2 f 2 0 )

12 Strunový tenzometr

13 Odporové tenzometry Foliové nebo drátkové tenzometry Velmi rozšířená metoda určování deformací na vybraných místech konstrukce Relativně malé náklady na měření, možnost široké aplikace Vychází z jednoduchého fyzikálního vztahu pro elektrický odpor vodiče R = ρ l s Při deformaci se jsou všechny veličiny proměnné dr = l s dρ + ρ ρl dl s s 2 ds dr R = dρ ρ + dl l ds s

14 Odporové tenzometry Můžeme označit poměrné prodloužení dl l = ε Dále předpokládáme dρ = p.ε p=konst. ρ ( ds = π(r r) 2 s = πr 2 1 r ) 2 s = s(1 µε) 2 s r = 2µεs Pak můžeme psát dr R = pε + ε + 2µε

15 Odporové tenzometry Při konečné změně odporu je pak možno použít vztah R R = k.ε deformační součinitel k je nutno určit experimetnálně obvykle se používá k = 2 Odpory tenzometrů nejčastěji bývají 120, 350 nebo 1000Ω

Podobne dokumenty

kontaktní modely (Winklerův, Pasternakův)

TÉMA 7: Pružný poloprostor, modely podloží pružný poloprostor základní předpoklady pružný poloprostor Boussinesqueovo řešení kontaktní modely (Winklerův, Pasternakův) 1 Pružný poloprostor (1) vychází z